為完成女兒心愿 哈工大老師破解巧克力3D打印難題

2016年4月30日，央視10套《我愛發(fā)明》節(jié)目報道了哈爾濱工業(yè)大學威海校區(qū)張繼春老師團隊研發(fā)出巧克力3D打印機的故事，而這一切竟源自一個父親希望完成女兒的心愿。張繼春是汽車系畢業(yè)的博士，平時的工作中經(jīng)常會接觸到3D打印機，有一次張繼春帶著自己的女兒經(jīng)過蛋糕店，被女兒的一句話所觸動：“蛋糕店的蛋糕這么好看，你能不能做出這些東西？”，于是張繼春開始考慮使用3D打印機來做出漂亮的巧克力。 【點我直通央視視頻】

在團隊的共同努力下，他們很快造出了第一代3D打印機，基于開源的三角洲結(jié)構(gòu)3D打印機進行改進，將用于打印塑料的噴頭改造為巧克力打印噴頭，這也是大部分巧克力打印機DIY 愛好者常用的方式。第一代的巧克力打印機需要先將巧克力在鍋里熔化好以后，然后加入到打印機的料盒中，然后進行打印。

這種供料方式，打印出平面的字體是沒有問題的，節(jié)目錄制現(xiàn)場為記者打印了“我、愛、發(fā)、明”四個字，整體看起來還是非常不錯的，除了巧克力線條的粗細會隨巧克力溫度的變化而不同之外。

但是當需要打印三維結(jié)構(gòu)的模型時，這種設計結(jié)構(gòu)就出現(xiàn)了問題了。原計劃打印的“胡巴”模型，卻因為巧克力打印出來之后難以快速冷卻，發(fā)生結(jié)構(gòu)塌陷而以失敗告終。

然而，張繼春團隊并沒有就此放棄，經(jīng)過進一步的努力和改進供料基礎結(jié)構(gòu)，張繼春團隊開發(fā)出第二代的巧克力3D打印機。第二代的機器基礎部分采用螺旋進料的方式，直接將巧克力粉末加到3D打印機的料斗中，在噴頭處進行熔化和打印。而不是像第一代一樣，先把巧克力熔化完再加料，這樣可以非常好的控制巧克力熔化和擠出時的溫度，讓巧克力在半熔化的狀態(tài)時擠出，擠出后在空氣中可以快速冷卻。

這一次，女兒吃上了3D打印的胡巴形狀的巧克力，但是女兒仍然惦記著她的蛋糕，希望爸爸將巧克力和蛋糕做到一起。

但是當張繼春帶著他的巧克力3D打印機到蛋糕店里，希望與蛋糕師傅配合做出一個巧克力蛋糕的時候，他的巧克力3D打印機卻出現(xiàn)了故障，無法順利的打印出巧克力杯子。

而蛋糕師傅憑借模具很快的做出了巧克力杯子，并通過自己的手工制作出了美味的巧克力蛋糕。

但是發(fā)明人的一項重要品質(zhì)就是不放棄，女兒也相信爸爸已經(jīng)能夠做出漂亮的巧克力。

張繼春團隊做出的第三代巧克力打印機，將打印機進行倒置，讓供料裝置固定在機身上，打印平臺進行移動，這種三角洲結(jié)構(gòu)南極熊也是第一次見到。

并且給機器做了一個漂亮的外殼。

這一次，第三代的巧克力打印機終于可以完美的打印出巧克力的模型，而且可以做出用模具難以實現(xiàn)的巧克力形狀。

最終在張繼春團隊開發(fā)出的第三代巧克力打印機和蛋糕師傅的共同努力下，兩個完美的具有獨特造型的巧克力蛋糕制作完成。外部使用3D打印的巧克力結(jié)構(gòu)作為外殼和支撐主體，內(nèi)部裝入奶油和蛋糕，并在表面進行獨特的造型設計，這可比我們在蛋糕店看到的巧克力蛋糕漂亮多了。3D打印巧克力讓個性化定制蛋糕成為了可能。

最后，孩子們都品嘗到了美味的巧克力蛋糕。

3D打印技術的出現(xiàn)，給很多領域帶來了創(chuàng)新的靈感，通過3D技術與傳統(tǒng)工藝的結(jié)合，能夠做出很多獨具風格的創(chuàng)新應用，并且在高端定制領域可以降低成本。本次張繼春團隊開發(fā)的巧克力3D打印機與蛋糕的結(jié)合就是一個很好的案例，相信3D打印技術與傳統(tǒng)技術的結(jié)合會迸發(fā)出更多火花。

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